Rapid Prototyping bei Verbindungselementen

Großhändler Reyher geht neue Wege mit 3D-Druck

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Reyher, Großhändler für Verbindungselemente, bietet seinen Kunden eine neue Dienstleistung an: RRP – Reyher Rapid Prototyping. Klaus-Dieter Schmidt, Geschäftsführer von Reyher und Gary Lee Lauf, Leiter der Qualitätsplanung, erklären, warum sie das neue Angebot geschaffen haben und wie es auf dem Markt ankommt.

Beschaffung aktuell: Sie bieten bei Reyher neuerdings Rapid Prototyping an, also die Herstellung von Prototypen für Verbindungselemente im 3D-Druck-Verfahren. Wofür verwenden Kunden Ihren Service?

Gary Lee Lauf: Stellen Sie sich vor, ein Kunde bräuchte eine Schraube, die innen hohl ist oder eine ganz bestimmte Form hat. Diese gibt es aber nicht zu kaufen. Unsere Idee ist nun, dieses Verbindungselement im ersten Schritt in Kunststoff zu drucken. Dann kann der Kunde das Teil begutachten und entscheiden, ob es seinen Anforderungen entspricht und er damit seine Verschraubung ausprobieren will. Im nächsten Schritt würden wir die Schraube in Metall drucken, sodass der Kunde seine Tests am Bauteil selbst durchführen kann. Entscheidet der Kunde danach, das Teil später in Serie produzieren zu wollen, dann würde man wieder auf konventionelle Fertigungsmethoden zurückgreifen.

Beschaffung aktuell: Warum wird bei der Serienproduktion kein 3D-Druck verwendet?

Klaus-Dieter Schmidt: Für die Serie wäre es ein konventioneller Hersteller, der das Bauteil herstellt. Wir als Handelsunternehmen greifen auf einen Lieferanten aus unserem Lieferantenstamm zu, der in der Lage ist, das Teil zu fertigen. Für die Serienfertigung rentiert sich 3D-Druck noch nicht.

Beschaffung aktuell: Sie decken bei Reyher Rapid Prototyping drei verschiedene Anwendungsfälle ab. Ein Angebot ist die Entwicklung eines einzelnen Verbindungselements, zum Beispiel einer besonderen Schraube – das haben Sie ja gerade schon erklärt. Der zweite Anwendungsfall beschäftigt sich mit der Entwicklung einer Verschraubung. Im kompliziertesten Anwendungsfall konstruieren Sie mit dem Kunden zusammen ein gesamtes Bauteil. Können Sie näher auf diese einzelnen Anwendungsfälle eingehen?

Lauf: Letztendlich wäre der zweite Anwendungsfall die Entwicklung einer Verschraubungstechnologie. Hier steht die Optimierung im Fokus: Zum Beispiel ist es in der Automobilindustrie wichtig, dass Bauteile leichter und leistungsstärker werden. Plakativ gesprochen könnte man sagen: Wird ein Teil beispielsweise mit fünf Schrauben verschraubt, überlegen wir gemeinsam mit dem Kunden, ob wir das auch mit nur zwei Schrauben hinbekommen – und dabei vielleicht sogar stabiler, leichter und in der gesamten Betrachtung kostengünstiger sind.

Schmidt: In diesem Fall wären die 3D-Druckmodelle nicht die Verbindungselemente, sondern die zu verbauenden Teile. Man könnte sich einen Fall vorstellen, bei dem Gehäuseteile verschraubt werden, die aber sehr klobig gebaut oder schwer sind. Dann druckt man sich diese Gehäuseteile in Kunststoff und erarbeitet daran eine Lösung. Man fragt: Wie verläuft der Kraftfluss? Was lässt sich entfernen? Die neue Konstruktion wird so eventuell stabiler, aber auf jeden Fall leichter. Im zweiten Fall erarbeiten wir also anhand dieser Muster eine optimierte Lösung für die Verschraubung.

Beschaffung aktuell: Und was ist hier der Unterschied zum dritten Anwendungsfall, der Konstruktion und Substitution eines gesamten Bauteils?

Schmidt: Stellen Sie sich vor, Sie haben ein fertiges Bauteil, das aus fünf, acht oder zehn Einzelteilen geschraubt, geschweißt oder genietet wurde. Hier kommen also die Kosten für die Einzelteile und den Montageaufwand zusammen. Die Frage ist: Sind alle Bauteile und Montageschritte überhaupt nötig? Oder können wir das Teil zu einem einfacheren Produkt zusammenfassen? Dann drucken wir die komplette, neu entwickelte Baugruppe einfach am 3D-Drucker aus. Das ist die dritte Säule: eine komplexe Baugruppe, die heute aus vielfachen Einzelteilen besteht, wird in Zukunft einfach gedruckt.

Lauf: Ein Beispiel: Stellen Sie sich ein Rohr vor, durch das ein Kolben läuft, wodurch hohe Reibungswärme entsteht. Man müsste das Rohr dann mit einem weiteren System kühlen. Wenn man die beiden Systeme zusammenlegt und konstruiert eine Spirale in das Rohr, kann dort die Kühlflüssigkeit durchlaufen. Durch die Kombination zweier Bauteile entsteht in diesem Fall eine Vereinfachung.

Beschaffung aktuell: Wie ist der Projektstand im Moment?

Schmidt: Im ersten Monat nach Projektstart erhielten wir bereits vier Anfragen. Dies hat uns bestätigt, dass wir für unsere Kunden das richtige Angebot entwickelt haben. Es scheint also einen Bedarf im Markt zu geben.

Beschaffung aktuell: Drucken Sie die Prototypen im eigenen Haus oder arbeiten Sie bei dieser Dienstleistung mit Partnern zusammen?

Lauf: Für Kunststoffteile haben wir 3D-Drucker bei uns im Haus. Für den Druck von Metallteilen arbeiten wir dagegen mit Partnern zusammen. Unser Netzwerk vergrößert sich hierbei stetig. Wir hatten anfangs auch eine Baugrößenbeschränkung, bis eine Anfrage für eine M64x630 hereinkam. Im ersten Augenblick waren wir uns nicht sicher, ob sich auch eine solche Größe verarbeiten lässt. Wir fanden jedoch tatsächlich ein Unternehmen, das 3D-Druck auch in diesen Dimensionen anbietet. Das Unternehmen beliefert die Luftfahrt und bringt so auch das nötige Know-how für diese Größen mit.

Beschaffung aktuell: Welches 3D-Druckverfahren wenden Sie an?

Lauf: Bei unseren eigenen Druckern verwenden wir das FDM-Verfahren.

Beschaffung aktuell: Das additive Verfahren hat ja gewisse Grenzen. Warum trotzdem 3D-Druck? Warum machen sie Prototyping nicht mit herkömmlichen Methoden?

Schmidt: Wir haben Prototyping auch schon davor angeboten, mit herkömmlichen Methoden. Der 3D-Druck ist eine zusätzliche Methode, um diese Projekte noch besser umzusetzen, denn bei solchen Projekten sind Zeit und Kosten das A und O. Wenn Sie heute ein Fließpressteil als Prototyp anfertigen wollen, das werkzeuggebunden ist und vielleicht nach einem Fünf-Stufen-Werkzeug verlangt, benötigen Sie erst mehrere Wochen für die Herstellung des Werkzeuges und dann bis zu acht Stunden Maschineneinrichtung bis Sie die ersten Muster vorliegen haben. Die eigentliche Laufzeit der Maschine beträgt dabei nur wenige Minuten. Das ist ein sehr großer Aufwand für wenige Musterteile, die dem Kunden vielleicht gar nicht gefallen. Will er dann die Länge ändern oder den Antrieb, müssen Sie das Werkzeug und die Maschine jedes Mal umbauen. So kommen Sie ganz schnell zu fünfstelligen Beträgen für eine Handvoll Muster – wenn solche Änderungen mit dem verfügbaren Maschinenpark überhaupt möglich sind.

Es wird schwer sein, einen Serienlieferanten zu finden, der bereit ist, so viel Geld, Zeit und Maschinenkapazität zu investieren, um ein paar Muster anzufertigen.

Der Lieferant weiß zu diesem Zeitpunkt ja noch nicht einmal, ob er am Ende den Serienauftrag für das Element bekommt. Hier zeigt sich unsere besondere Rolle als Großhändler. Wir stehen zwischen den Lieferanten und den Kunden und sind deshalb prädestiniert dafür, solche vermittelnden Dienstleistungen anzubieten.

Beschaffung aktuell: Sie sprachen es gerade an: Sie sind eigentlich ein Handelsunternehmen. Warum haben Sie sich jetzt entschieden, soweit ins Prototyping und die Konstruktion einzusteigen?

Schmidt: Wir sind ein Großhändler für Verbindungselemente und wir wollen auch ein Händler bleiben. Deshalb haben wir lange überlegt: Ist das eine Dienstleistung für uns? Und dennoch: Schon bald nach Projektstart haben wir festgestellt, dass für Prototyping im 3D-Druck großes Interesse am Markt besteht. Das Angebotsvakuum im Service für Entwicklungsaufgaben hat sicher auch historische Gründe. Vor 20 Jahren hatten wir in Deutschland viele Schraubenproduzenten, die ein großes technisches Know-how mitbrachten und so auch die Beratungsleistungen an die Kunden gebracht haben. Heutzutage hat sich die Produktionsseite, vor allem für Normteile, Richtung Asien verlagert. Dadurch entsteht auf Kundenseite ein Vakuum für technische Kompetenz und Beratung, denn die Kommunikation um den halben Globus ist oft schwieriger, als eine Abstimmung innerhalb eines Landes. Deshalb ist es Teil unserer Unternehmensstrategie, auch als Händler technisch ganz vorne mitzuspielen. Im Prinzip übernehmen wir die Rolle der ehemaligen hier ansässigen Hersteller, die es nun häufig nicht mehr gibt.

Beschaffung aktuell: Sie verstehen das technische Know-how also als Teil Ihres Aufgabengebiets als Händler?

Lauf: Auf jeden Fall. Die Welt der Verbindungselemente hat sich in den letzten Jahren gewandelt. Es gibt heute Aufgabenstellungen, die es vor fünf Jahren noch nicht gegeben hat. Dabei geht es um neuartige Produkte, die weit über das Standardangebot hinausgehen. Das technische Know-how ist für die Beratung sehr wichtig und Grundlage dafür, die Probleme unserer Kunden zu lösen.

Schmidt: Gerade im Industriegeschäft brauchen Kunden viele Zeichnungsteile. Deren Spezifikationen müssen Sie eins zu eins an den Lieferanten weitergeben, damit er weiß,, was er herstellen soll. Wir haben uns schon vor zehn Jahren einen CAD-Arbeitsplatz angeschafft, um Zeichnungen zu erstellen oder zu ergänzen. Wir können somit an Hand von Kunden-Musterteilen die notwendigen Zeichnungen selbst erstellen und für die Anfrage bei den Herstellern nutzen. So dienen wir als Händler als Vermittler zwischen den Kunden, die ein bestimmtes Teil wollen, und den Lieferanten, die dieses Teil herstellen.

Beschaffung aktuell: Welche anderen Lösungen bieten Sie im technischen Umfeld an?

Schmidt: Wir verfügen im Technikumfeld mit der Untermarke „REM – Reyher Engineering Management“ über ein großes Angebot. Das reicht von einer Hotline für kurzfristige Fragen über technische Grundlagenschulungen für unsere Kunden im Haus bis hin zu anwendungstechnischer Beratung vor Ort.

Darüber hinaus führen wir im Haus individuelle Prüfungen für unsere Kunden durch. Wir testen zum Beispiel die Interaktion einer Oberfläche und eines Gegenwerkstoffs auf Merkmale wie Anziehdrehmoment, Vorspannkraft und Reibwerte. Dafür haben wir die entsprechende Prüftechnik im Haus.

Der 3D-Druck stellt die logische Fortsetzung dieses technischen Know-hows dar.

Beschaffung aktuell: Gibt es andere Dienstleistungen, die Sie gerade entwickeln?

Schmidt: Es gibt ein paar Projekte, an denen wir arbeiten, die aber noch nicht spruchreif sind. An der Weiterentwicklung an sich führt aber kein Weg vorbei. Wir wollen mit unseren Ideen, unseren Dienstleistungen und unseren Angeboten an der Spitze des Marktes bleiben. Denn: Schrauben verkaufen kann jeder, das ist keine Kunst.

Wichtig sind die Angebote, die darüber hinausgehen. Ein großes Thema dabei ist die Qualitätssicherung. Wir haben in Shanghai ein Büro mit 30 Mitarbeitern und ein weiteres in Taiwan. Dort machen wir unter anderem Lieferantenqualifizierung, -entwicklung und -betreuung und eine umfassende Qualitätssicherung vor Ort, noch bevor die Ware verschifft wird. Zusätzlich bieten wir unsere Dienstleistungssäulen wie hohe Verfügbarkeit, schnelle und weltweite Lieferung, hohe Qualität, REM, technisches Know-how, Kundenberatung in Muttersprache, Bestellung über Webshop, C-Teile-Management, und vieles mehr.

Im Mittelpunkt steht immer das Produkt in seiner ganzen Vielfalt. Die Dienstleistungen sind der Blumenstrauß drumherum.

Das Interview führte Sanja Döttling, Redakteurin Beschaffung aktuell.

Der Projektablauf für die Entwicklung eines Musterteils erfolgt in enger Zusammenarbeit zwischen den Ingenieuren von Reyher und den Kunden.
Der Projektablauf für die Entwicklung eines Musterteils erfolgt in enger Zusammenarbeit zwischen den Ingenieuren von Reyher und den Kunden.
Der Projektablauf für die Entwicklung eines Musterteils erfolgt in enger Zusammenarbeit zwischen den Ingenieuren von Reyher und den Kunden.

Das Unternehmen

F. Reyher Nchfg. GmbH & Co. KG

… ist ein Großhandelsunternehmen für Verbindungselemente und Befestigungstechnik, das 1887 als Handel für Eisenwaren, Schiffsartikel und Werkzeuge gegründet wurde. Am zentralen Standort in Hamburg arbeiten 750 Mitarbeiter daran, jeden Tag die insgesamt 11.000 Kunden mit Teilen zu beliefern. Neben der schnellen Lieferung zeichnet sich das Unternehmen durch seine Angebote im technischen Bereich aus. 2018 betrug der Umsatz des Unternehmens 340 Mio. Euro.


„Schon bald nach Projektstart haben wir festgestellt, dass für Prototyping im 3D-Druck großes Interesse am Markt besteht. “
Klaus-Dieter Schmidt, Geschäftsführer der F. Reyher Nchfg. GmbH & Co. KG


 


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